Upload
vuongnhan
View
241
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Yard.Doç.Dr. İbrahim Sönmez
Ondokuz Mayıs Üniversitesi Ballıca Kampüsü
Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi
Meteoroloji Mühendisliği Bölümü
Havacılık Meteorolojisi Ders Notları
2. Atmosferde basınç ve yoğunluk
tanımı
Atmosfer
■ 1862’de İngiliz
meteorolog James
Glaisher ve pilot Coxwell
hava balonu ile 8.8 km’ye
kadar çıkarak ilk düşey
gözlem yapmıştır.
■ Atmosfer iki ana bölüme
ayrılabilir.
■ "Homojen atmosfer"
olarak isimlendirilen ve
yoğunluğun hemen
hemen aynı olduğu alt
bölümün yüksekliği 8 km
civarındadır.
Yoğunluk - Tanım
■ Homojen atmosfer’de
yoğunluğun hemen hemen
aynı olması ne demek?
■ Neden yoğunluk yaklaşık
olarak aynıdır?
Atmosfer
■ 8 km seviyesinden sonra
yoğunluk yükseklikle azalır ve
seyrek gaz kütleleri şekline
dönüşerek uzay boşluğuna
kadar uzanır ki bu bölge de
"heterojen atmosfer" olarak
isimlendirilir.
■ Heterojen Atmosferde
yoğunluk yükseklikle neden
azalır?
Atmosferin Kalınlığı
Atmosfer kalınlığının ekvator ve
kutup bölgelerinde farklılık gösterir
■ Ekvatorda sıcaklığın fazla
olmasından dolayı gazlar
yükselmektedir.
■ Dünyanın şeklinden dolayı
yerçekiminin ekvatorda az
olmasından dolayı gazlar
tutulamamaktadır.
■ Yine dünyanın şeklinden dolayı
savrulmanın(merkezkaç kuvvetinin)
en fazla olduğu yer ekvator olup
savrulan gazlar kalınlığı
arttırmaktadır.
Basınç nedir?
■ Basınç nelerin fonksiyonu
olmalı?
■ Basınç = f(yoğunluk, yer
çekimi ivmesi, yükseklik)
h
Atmosfer basıncı nedir?
■ Basınç birim yüzeye(alana) etki
eden kuvvettir.
■ Etki eden kuvvet(ler) nedir?
■ Dolayısıyla basınç, birim kolon
içerisindeki havanın ağırlığıdır.
Atmosfer basıncı
■ Hava basıncını ilk ölçen
bilim adamı
Toricelli’dir(1643).
■ Basınç farklı birimlerle
ifade edilebilir:
1 Atm=760mmHg = 1.01325 bar;
1 Atm=1013.25 mb =1013.25hPa=101325Pa
Atmosfer basınç büyüklüğü
Soru 1:Birim alana etki eden başınç kuvveti kaç kg’dır?
F
m ≈ 1.0130 kg (cm-2)
Atmosfer basıncı elemanları
Molekül
ağırlıkları:
N2=28 gr
O2=32 gr
H20=18 gr
CO2=44 gr
■ Ölçülen basınç : karışımı oluşturan
gazların ağırlığı toplamından ibarettir.
Sorular
Soru 1: Nemli hava mı daha ağrıdır, kuru hava mı?
Molekül
ağırlıkları:
N2=28 gr
O2=32 gr
H20=18 gr
Basıncın yükseklikle değişimi
■ Atmosferi oluşturan
hava kütlesinin
%99.9'u 50km’nin
altındadır!
■ 50 km yükseklikte
hava basıncı
yaklaşık olarak
1mb’dır.
■ Daha yukarılara
doğru atmosfer
yüzlerce km uzanır
ve uzay ile birleşir!
Yoğunluğun yükseklikle değişimi
■ Yoğunluk, birim hacimdeki madde miktarıdır.
Birim hacimdeki hava moleküllerinin
ağırlığıdır.
■ Yoğunluk yükseklikle exponansiyel olarak
azalır!
■ Soru: Yoğunluk neden yüzeyde yukarı
seviyelere nazaran daha fazladır?
■ Cevap: Hava moleküllerinin yerçekimi nedeni
ile yüzeye yakın bulunma eğilimindedir.
■ Dolayısıyla sıkışma yere yakın seviyelerde
daha fazladır.
Yoğunluğun yükseklikle değişimi
Yükseklik
(km)
Ağırlık
gr/cm2
Yoğunluk
gr/m3
0 1033 1293
7 450 630
20 70 120